CN110592436A - 一种铝合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于材料加工领域，提供了一种铝合金及其制备方法，所述铝合金的组分按质量分数计，包括：硅：0.62～0.78％，镁：0.56～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.38％，铬：0.10～0.18%，钒：0.03～0.08%，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03%，余量为铝。本发明实施例提供的一种铝合金，通过限定硅、镁以及铜添加元素的含量，在不降低铝合金挤压性能的同时，提高了产品的强度，同时，通过添加锰、铬、钒等元素，配合后续的工艺处理，能够生成弥散析出质点，起到了抑制挤压过程再结晶的作用，即进一步提高了产品的强度及延伸率，使得制备出的产品兼顾了较高的强度、延伸率、耐应力腐蚀性能以及挤压性能。

Description

一种铝合金及其制备方法
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，尤其涉及一种铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金是一种十分常见的材料，广泛应用于各行各业。而为了满足不同行业的需求，通常需要向纯铝中加入一定量的如硅、镁、钛、铜、铬等合金元素，而添加不同种类的合金元素或者添加不同剂量的合金元素都会影响到最终制备出的铝合金的性能。6系铝合金是一种以镁和硅为主要添加元素的铝合金，属于热处理可强化合金，具有良好的耐腐蚀性、抗氧化性以及挤压性，应用十分广泛，从各种各样的五金零件到铝合金门窗再到飞机、轮船都有6系铝合金的影子。
然而，目前6系铝合金强度中等，不如2系铝合金以及7系铝合金，这主要是因为通常情况，挤压性与强度成反比，添加的合金元素总量越小，纯度越高的合金，挤压性越高，但强度不足，而合金元素含量高的合金，其强度更高，但挤压性偏低。例如铝合金6063的挤压性为100(行业中一般将铝合金6063的挤压性标定为100，数值越高，表示挤压性能越低)，抗拉强度为205MPa，铝合金6061的挤压性为151，抗拉强度260MPa，铝合金6082的挤压性为197，抗拉强度290MPa。强度限制了6系铝合金在部分行业的应用，比如在汽车车身领域中，由于该类型多为断面复杂、外接圆大、壁厚薄、宽厚比大的异型空心型材，因此要求所使用的铝合金材料必须具有良好的挤压性以及低淬火敏感性,以确保型材形位及尺寸精度，同时也需要一定的强度来保证车身的稳定。
可见，现有的铝合金还存在着无法在保证较高的挤压性能以及低淬火敏感性的同时，还具有较高的强度以及延伸率以满足结构强度整体需求的技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种铝合金，旨在解决现有的铝合金还存在的无法在保证较高的挤压性能以及低淬火敏感性的同时，还具有较高的强度以满足结构强度整体需求的技术问题。
本发明实施例是这样实现的，一种铝合金，按质量分数计，包括如下组分：
硅：0.62～0.78％，镁：0.56～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.38％，铬：0.10～0.18％，钒：0.03～0.08％，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03％，余量为铝。
本发明实施例的另一目的在于提供一种铝合金的制备方法，包括以下步骤：
按上述组分及其质量分数准备原料；
将所述原料熔化得到铝合金粗液；
向所述铝合金粗液中加入精炼剂，在惰性气体环境下对所述铝合金粗液进行精炼、扒渣、静置得到铝合金精炼液；
向所述铝合金精炼液中加入晶粒细化剂进行晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液；
对所述晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将所述铝合金铸锭以2℃～7℃/min的升温速率升温至430℃～460℃并保温3～5小时，然后升温至560℃～575℃并保温6～24小时，再以5℃～10℃/min的冷却速率冷却至100℃以下后，最后自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭；
将所述均质化处理后的铝合金铸锭升温至480℃～530℃并挤压成形，同时在线进行淬火，得到挤压成形后的铝合金胚料；
将所述挤压成形后的铝合金胚料进行人工时效处理。
本发明实施例提供了一种铝合金，具体限定了各组分及其含量，其中将硅的含量控制在0.62～0.78％，镁的含量控制在0.56～0.70％，使得Mg5Si6合金相的总量控制在1.07-1.33间，既保证了强度又能避免挤压性降低。而铜在6系合金以固溶形式存在，能够显著提高材料的时效硬化性能，但会增加挤压难度，提高淬火敏感性，同时会提高材料的应力腐蚀敏感度，本发明通过加入少量的铜(0.15～0.20％)，在不显著影响挤压性及应力腐蚀性能的前提下，显著提高了合金的强度。此外，通过加入一定量的锰和铬，能够在一定条件下和铝形成MnAl6，CrAl7化合物，这些弥散析出质点可阻碍再结晶的形核和长大过程，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒，配合后续的处理工艺，在弥散析出温度区间保温一段时间，以得到细小弥散的MnAl6、CrAl7化合物，以便挤压过程充分发挥其阻碍再结晶的形核和长大过程，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒作用，从而进一步有效地提高了铝合金的强度以及延伸率。而加入适量钒元素，能够形成VAl11的难熔化合物，同样可以在熔铸过程中起到细化晶粒的作用，继而提升铝合金的强度以及延伸率。本发明实施例提供的一种6系铝合金，通过合理的添加一定量的铜、锰、铬、钒等添加元素，在保证原有的高挤压性以及低淬火敏感性、耐应力腐蚀性的同时，能够有效提高制备出的6系铝合金的强度及延伸率，最终制备出的铝合金的抗拉强度达320MPa以上，延伸率14％以上。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的铝合金制备方法所制备出的铝合金内部晶粒图(未再结晶组织图)；
图2为本发明对比例3提供的铝合金制备方法所制备出的铝合金内部晶粒图(再结晶粗晶与未再结晶的混合组织图)；
图3为本发明对比例7提供的铝合金制备方法所制备出的市售铝合金内部晶粒图(再结晶粗晶组织图)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种铝合金，按质量分数计，包括如下组分：
硅：0.62～0.78％，镁：0.56～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.38％，铬：0.10～0.18％，钒：0.03～0.08％，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03％，余量为铝。
在本发明实施例中，将硅控制在0.62～0.78％，镁控制在0.56～0.70％，Mg5Si6总量控制在1.07-1.33间，在保证强度的同时又能避免挤压性能的降低。
在本发明实施例中，铜在合金以固溶形式存在，能够显著提高材料的时效硬化性能，但会增加挤压难度，提高淬火敏感性，同时会提高材料的应力腐蚀敏感度。本发明通过加入少量的铜(0.15～0.20％)，在不显著影响挤压性及应力腐蚀性能的前提下，显著提高了合金的强度。。
在本发明实施例中，通过加入一定量的锰和铬，能够在一定条件下和铝形成MnAl6，CrAl7化合物，这些弥散析出质点可阻碍再结晶的形核和长大过程，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒，配合后续的处理工艺，在弥散析出温度区间保温一段时间，以得到细小弥散的MnAl6、CrAl7化合物，以便挤压过程充分发挥其阻碍再结晶的形核和长大过程，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒作用，从而进一步有效地提高了铝合金的强度以及延伸率。
在本发明实施例中，加入适量钒元素，能够形成VAl11的难熔化合物，同样可以在熔铸过程中起到细化晶粒的作用，继而提升铝合金的强度以及延伸率。
在本发明实施例中，除上述原料组分外，剩余杂质组分的含量应当低于0.03％，总杂质含量应当低于0.15％。
作为本发明的一个优选实施例，按质量分数计，包括如下组分：
硅：0.72～0.78％，镁：0.64～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.30％，铬：0.13～0.16％，钒：0.05～0.08％，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.02％，余量为铝。
本发明实施例还提供一种铝合金的制备方法，具体包括以下步骤：
准备原料；
将所述原料熔化得到铝合金粗液；
向所述铝合金粗液中加入精炼剂，在惰性气体环境下对所述铝合金粗液进行精炼、扒渣、静置得到铝合金精炼液；
向所述铝合金精炼液中加入晶粒细化剂进行晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液；
对所述晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将所述铝合金铸锭以2℃～7℃/min的升温速率升温至430℃～460℃并保温3～5小时，然后升温至560℃～575℃并保温6～24小时，再以5℃～10℃/min的冷却速率冷却至100℃以下后，最后自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭；
将所述均质化处理后的铝合金铸锭升温至480℃～530℃并挤压成形，同时在线进行淬火，得到挤压成形后的铝合金胚料；
将所述挤压成形后的铝合金胚料进行人工时效处理。
在本发明实施例中，所准备的原料的各组分含量按质量分数计为：
硅：0.72～0.78％，镁：0.64～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.30％，铬：0.13～0.16％，钒：0.05～0.08％，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03％，余量为铝。
在本发明实施例中，其中430℃～460℃为MnAl6，CrAl7两种弥散析出质点的弥散析出温度区间，在均质化处理过程中，通过缓慢升温，并在弥散析出温度区间内保温一段时间，就能够析出细小弥散的MnAl6、CrAl7化合物，以便后续的挤压过程中提高再结晶温度，阻碍再结晶的形核和长大过程，起到了抑制挤压过程再结晶的作用，从而有效提高了合金强度以及延伸率。
作为本发明的优选实施例，其中铝和镁分别选用铝锭和镁锭，其他原料组分分别选用中间合金，例如Al-40Cu、Al-12Si、Al-10Mn、Al-3Cr、Al-4V合金等。进一步的，铝锭优选纯度≥99.8％的铝锭，镁锭优选纯度≥99.9％的镁锭。
在本发明实施例中，作为优选，将各原料组分熔化得到铝合金粗液的步骤具体为：在740℃～780℃下，先将铝锭熔融后，再加入其他原料组分熔化，得到铝合金粗液。
在本发明实施例中，作为优选，向铝合金粗液中加入精炼剂的过程中，精炼剂的添加比例为每吨粗液添加0.5～2公斤精炼剂。
在本发明实施例中，作为优选，晶粒细化剂选用铝钛硼细化剂(Al-Ti-B)。
在本发明实施例中，作为优选，在对晶粒细化后的铝合金液进行铸造的过程中，温度控制在680℃～730℃。
在本发明实施例中，作为优先，在线淬火选用强风冷淬火，且合金的最小冷却速度不低于250℃/min。
在本发明实施例中，作为优选，在人工时效处理的过程中，需要在170℃～200℃环境下保温4～16小时。
为了进一步描述本发明的创造性，下面将结合具体实施例以及实验数据进行解释说明。
实施例1：
按照如下质量百分比：硅0.62％，镁0.56％，铜0.15％，锰0.25％，铬0.1％，钒0.03％，铁0.05％，钛0.01％，余量为铝进行备料，其中铝采用从市场上直接购买的纯度≥99.8％的铝锭(提供厂商：深圳市广深发金属有限公司)，镁采用从市场上直接购买的纯度≥99.9的镁锭(提供厂商：深圳市大唐金属材料有限公司)，其余原料组分的中间合金同样直接从市场上直接购买(提供厂商：徐州华升铝业有限公司)。
在740℃温度下，将铝锭融化后，再加入镁锭以及其他中间合金，搅拌融化，得到铝合金粗液。
按照0.05％的添加比例向铝合金粗液中加入市场上直接购买的精炼剂后，(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司)，通入氦气，并在氦气环境下对铝合金粗液进行精炼，扒渣、静置，得到铝合金精炼液。
向铝合金精炼液中加入市场上购买的铝钛硼晶粒细化剂(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司，商品型号：Al-5Ti-1B)，进行在线晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液。
在680℃温度下，对晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将铝合金铸锭以2℃/min的升温速率升温至430℃并保温3小时，然后升温至560℃并保温6小时后，再以5℃/min的冷却速率冷却至100℃后，自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭。
将均质化处理后的铝合金铸锭升温至480℃并挤压成形，同时在线进行淬火，淬火采用强风冷，并控制冷却速度为250℃/min，得到挤压成形后的铝合金胚料。
将挤压成形后的铝合金胚料升温至170℃，并保温16小时得到产品。
按照GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》对产品进行力学性能测试，其中，铝合金热处理状态为T5(即不完全人工时效处理)，经检测，本实施例所得铝合金铸锭的抗拉强度为323MPa，屈服强度为290.7Mpa，延伸率为15.5％。
按照GB/T 3246.1-2012《变形铝及铝合金制品组织检验方法》对产品进行组织检查，测得产品挤压横向断面晶粒等级为8.0级，沿挤压方向晶粒拉长，挤压过程未发生再结晶，型材粗晶层最厚厚度为0.3mm。
按照GB/T 15970.7-2017《金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第7部分：慢应变速率试验》对产品进行慢应变应力腐蚀实验，测定本实施例所得铝合金铸锭的应力腐蚀系数ISSRT为0.028。
为比较挤压性能，将所得铝合金进行挤压加工，通过检测出的最高允许的挤压速度来侧面反映挤压性能的优劣。本试验的最高允许挤压速度是在:产品表面质量无渣点、白点、刮烂，型材尺寸符合要求、型材组织粗晶层厚度小于0.5mm的最高挤压速度。为便于比较，是本发明中使用同款异型材。最高允许的挤压速度越高，则表明产品挤压性能越高，本实施例所得铝合金铸锭的最高允许的挤压速度为10.2米/分钟。
实施例2：
按照如下质量百分比：硅0.78％，镁0.70％，铜0.2％，锰0.38％，铬0.18％，钒0.08％，铁0.20％，钛0.03％，余量为铝进行备料，其中铝采用从市场上直接购买的纯度≥99.8％的铝锭(提供厂商：深圳市广深发金属有限公司)，镁采用从市场上直接购买的纯度≥99.9的镁锭(提供厂商：深圳市大唐金属材料有限公司)，其余原料组分的中间合金同样直接从市场上直接购买(提供厂商：徐州华升铝业有限公司)。
在780℃温度下，将铝锭融化后，再加入镁锭以及其他中间合金，搅拌融化，得到铝合金粗液。
按照0.2％的添加比例向铝合金粗液中加入市场上直接购买的精炼剂后，(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司)，通入氖气，并在氖气环境下对铝合金粗液进行精炼，扒渣、静置，得到铝合金精炼液。
向铝合金精炼液中加入市场上购买的铝钛硼晶粒细化剂(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司，商品型号：Al-5Ti-1B)，进行在线晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液。
在730℃温度下，对晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将铝合金铸锭以7℃/min的升温速率升温至460℃并保温5小时，然后升温至575℃并保温24小时后，再以10℃/min的冷却速率冷却至60℃后，自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭。
将均质化处理后的铝合金铸锭升温至530℃并挤压成形，同时在线进行淬火，淬火采用强风冷，并控制冷却速度为270℃/min，得到挤压成形后的铝合金胚料。
将挤压成形后的铝合金胚料升温至200℃，并保温4小时得到产品。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为345MPa，屈服强度为312.5MPa，延伸率为15％，横断面晶粒等级：8.8级，型材粗晶层最厚厚度为0.1毫米，应力腐蚀系数为0.032，最高挤压速度为7.5米/分钟。
实施例3：
按照如下质量百分比：硅0.72％，镁0.64％，铜0.17％，锰0.30％，铬0.14％，钒0.05％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料，其中铝采用从市场上直接购买的纯度≥99.8％的铝锭(提供厂商：深圳市广深发金属有限公司)，镁采用从市场上直接购买的纯度≥99.9的镁锭(提供厂商：深圳市大唐金属材料有限公司)，其余原料组分的中间合金同样直接从市场上直接购买(提供厂商：徐州华升铝业有限公司)。
在760℃温度下，将铝锭融化后，再加入镁锭以及其他中间合金，搅拌融化，得到铝合金粗液。
按照0.1％的添加比例向铝合金粗液中加入市场上直接购买的精炼剂后，(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司)，通入氩气，并在氩气环境下对铝合金粗液进行精炼，扒渣、静置，得到铝合金精炼液。
向铝合金精炼液中加入市场上购买的铝钛硼晶粒细化剂(提供厂商：深圳市新星轻合金材料股份有限公司，商品型号：Al-5Ti-1B)，进行在线晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液。
在700℃温度下，对晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将铝合金铸锭以5℃/min的升温速率升温至445℃并保温4小时，然后升温至570℃并保温15小时后，再以9℃/min的冷却速率冷却至80℃后，自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭。
将均质化处理后的铝合金铸锭升温至500℃并挤压成形，同时在线进行淬火，淬火采用强风冷，并控制冷却速度为260℃/min，得到挤压成形后的铝合金胚料。
将挤压成形后的铝合金胚料升温至185℃，并保温10小时得到产品。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为333MPa，屈服强度为303.4MPa，延伸率为15.5％，横断面晶粒等级：8.2级，型材粗晶层最厚厚度为0.15毫米，应力腐蚀系数为0.016，最高挤压速度为8.8米/分钟。
实施例4：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.67％，镁0.60％，铜0.16％，锰0.27％，铬0.14％，钒0.04％，铁0.08％，钛0.005％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为328MPa，屈服强度为295MPa，延伸率为15.8％，横断面晶粒等级：8.0级，型材粗晶层最厚厚度为0.2毫米，应力腐蚀系数为0.024，最高挤压速度为7.8米/分钟。
实施例5：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.75％，镁0.67％，铜0.18％，锰0.34％，铬0.15％，钒0.07％，铁0.15％，钛0.015％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为340MPa，屈服强度为308MPa，延伸率为15.8％，横断面晶粒等级：8.5级，型材粗晶层最厚厚度为0.1毫米。应力腐蚀系数为0.022，最高挤压速度为8.2米/分钟。
实施例6：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于淬火的过程中，冷却速度控制在230℃/min。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为320MPa，屈服强度为291MPa，延伸率为14.2％，横断面晶粒等级：8.3级，型材粗晶层最厚厚度为0.2毫米，应力腐蚀系数为0.023，最高挤压速度为8.8米/分钟。
对比例1：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.85％，镁0.76％，铜0.17％，锰0.30％，铬0.14％，钒0.05％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为330MPa，屈服强度为294MPa，延伸率为14％，横断面晶粒等级：8.8级，型材粗晶层最厚厚度为0.15毫米，应力腐蚀系数为0.018，最高挤压速度为4.5米/分钟。
对比例2：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.72％，镁0.64％，铜0.4％，锰0.30％，铬0.14％，钒0.05％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为336MPa，屈服强度为304MPa，延伸率为14.3％，横断面晶粒等级：8.5级，型材粗晶层最厚厚度为0.3毫米，应力腐蚀系数为0.052，最高挤压速度为6.2米/分钟。
对比例3：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.72％，镁0.64％，铜0.17％，铬0.14％，钒0.05％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为312MPa，屈服强度为285MPa，延伸率为10.8％，横断面晶粒为混合晶，中间未再结晶，中间晶粒等级：8.0级，型材粗晶层最厚厚度为0.7毫米，应力腐蚀系数为0.042，最高挤压速度为5.8米/分钟。
对比例4：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.72％，镁0.64％，铜0.17％，锰0.30％，钒0.05％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为308MPa，屈服强度为284MPa，延伸率为10.6％，横断面晶粒为混合晶，中间未再结晶，中间晶粒等级：8.2级，型材粗晶层最厚厚度为1.0毫米，应力腐蚀系数为0.073，最高挤压速度为6.1米/分钟。
对比例5：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于备料的过程中，按照如下质量百分比：硅0.72％，镁0.64％，铜0.3％，锰0.30％，铬0.14％，铁0.10％，钛0.01％，余量为铝进行备料。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为315MPa，屈服强度为290MPa，延伸率为10.6％，横断面晶粒为混合晶，中间未再结晶，中间晶粒等级：8.0级，型材粗晶层最厚厚度为0.8毫米，应力腐蚀系数为0.063，最高挤压速度为6.0米/分钟。
对比例6：
与前述实施例3的其他步骤相同，区别仅仅在于：在对铝合金铸锭进行均质化处理的过程中，将铝合金铸锭升温至560℃并保温15小时后，再以9℃/min的冷却速率冷却至80℃后，自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为280MPa，屈服强度为260MPa，延伸率为7.3％，横断面晶粒为混合晶，中间未再结晶部分区域很薄，中间晶粒等级：8.0级，型材粗晶层最厚厚度为1.2毫米，占型材全壁厚70％以上，应力腐蚀系数为0.075，最高挤压速度为6.7米/分钟。
对比例7：
为进一步体现本发明的实验效果，将市场上直接购买的6061铝合金作为对比例7进行性能测试。
采用如实施例1所提供的力学性能测试、组织检查方法、慢应变应力腐蚀实验以及挤压性能比较实验对本实施例所得的铝合金铸锭进行性能测试，确定本实施例所得的铝合金铸锭抗拉强度为265MPa，屈服强度为243MPa，延伸率为11％，横断面晶粒为再结晶，晶粒等级：3.0，应力腐蚀系数为0.029，最高挤压速度为5.8米/分钟。
为便于对比分析，将前述各实施例以及对比例的性能检测结果整理如下表：
结合前述各实施例与各对比例的具体实验过程以及上述表格所展示的制备出的铝合金的性能可以知晓：由实施例1～5可知，在本发明所限定的组分含量之内，所制备出的铝合金铸锭的抗拉强度不低于320MPa，延伸率不低于14％，具有中高等强度，应力腐蚀系数低于0.05，耐腐蚀性能优异，同时最高挤压速度表明材料的挤压性能好，满足了制备铝合金车身所需要的强度性能、耐腐蚀性以及高挤压性；而结合实施例3以及实施例6的实验数据可以看出，当淬火过程中铝合金铸锭的冷却速度低于250℃/min时，会导致所制备出的产品性能在强度、延伸率、挤压性、耐腐蚀性上均有一定程度偏低；而结合实施例3以及各对比例的实验数据可以看出，当铝合金组分中硅以及镁的含量偏高时，对产品的强度虽然有一定的性能提升，但是挤压性能不足，无法满足需求；而当铝合金组分中铜的含量过高时，会严重降低产品的挤压性能及耐应力腐蚀性能不足；而分别不添加铝合金组分中的锰、铬、钒时，均会导致相应的抑制挤压过程再结晶以及晶粒细化作用缺失，从而降低了铝合金的强度，对应的延伸率以及耐腐蚀性能也相应降低；而当在均质化处理过程中，如果没有将温度控制在MnAl6、CrAl7化合物的弥散析出温度区间内时，即无法析出MnAl6、CrAl7化合物，此时同样的也无法起到抑制挤压过程再结晶以及细化晶粒的作用，导致铝合金强度及延伸率偏低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铝合金，其特征在于，按质量分数计，包括如下组分：
硅：0.62～0.78％，镁：0.56～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.38％，铬：0.10～0.18%，钒：0.03～0.08%，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03%，余量为铝。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金，其特征在于，按质量分数计，包括如下组分：
硅：0.72～0.78％，镁：0.64～0.70％，铜：0.15～0.20％，锰：0.25～0.30％，铬：0.13～0.16%，钒：0.05～0.08%，0＜铁≤0.20％，0＜钛≤0.03%，余量为铝。
3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金，其特征在于，所述铝合金的抗拉强度不低于320MPa，延伸率不低于14%，应力腐蚀系数≤0.05，晶粒为未再结晶组织，晶粒等级7.0级以上，粗晶层厚度小于0.5毫米。
4.如权利要求1~3任意一项权利要求所述的铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按如权利要求1~2任意一项权利要求所述的组分及其质量分数准备原料；
将所述原料熔化得到铝合金粗液；
向所述铝合金粗液中加入精炼剂，在惰性气体环境下对所述铝合金粗液进行精炼、扒渣、静置得到铝合金精炼液；
向所述铝合金精炼液中加入晶粒细化剂进行晶粒细化处理，得到晶粒细化后的铝合金液；
对所述晶粒细化后的铝合金液进行铸造，得到铝合金铸锭，并冷却至常温；
将所述铝合金铸锭以2℃~7℃/min的升温速率升温至430℃~460℃并保温3～5小时，然后升温至560℃～575℃并保温6～24小时，再以5℃~10℃/min的冷却速率冷却至100℃以下后，最后自然冷却至室温，得到均质化处理后的铝合金铸锭；
将所述均质化处理后的铝合金铸锭升温至480℃～530℃并挤压成形，同时在线进行淬火，得到挤压成形后的铝合金胚料；
将所述挤压成形后的铝合金胚料进行人工时效处理。
5.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述将所述原料熔化得到铝合金粗液的步骤具体为：
在740℃～780℃条件下先熔化含铝原料，再加入剩余原料熔化，得到铝合金粗液。
6.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，在所述向所述铝合金粗液中加入精炼剂的步骤中，按照每吨铝合金粗液投入0.5～2公斤的精炼剂的添加比例添加精炼剂。
7.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述晶粒细化剂为铝钛硼细化剂。
8.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述对所述晶粒细化后的铝合金液进行铸造的过程中，温度控制为680℃～730℃。
9.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，采用强风冷进行在线淬火，且最小冷却速度不低于250℃/min。
10.根据权利要求3所述的铝合金的制备方法，其特征在于，在所述人工时效处理的过程中，在170℃～200℃环境下保温4～16小时。
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